分光計調(diào)節(jié)與光柵測波長

1、實驗實驗10分光計的調(diào)節(jié)與光柵衍射法測光波分光計的調(diào)節(jié)與光柵衍射法測光波波長波長五邑大學物理實驗中心五邑大學物理實驗中心2010.9 1、分光計是精確測定光線偏轉(zhuǎn)角的儀器，也稱測角儀。 2、光學中的許多基本量如波長、折射率等都可以直接或間接的表現(xiàn)為光線的偏轉(zhuǎn)角，因而利用分光計可測量波長、折射率等。 3、使用分光計時必須經(jīng)過一系列的精細的調(diào)整才能得到準確的結(jié)果，它的調(diào)整技術(shù)是光學實驗中的基本技術(shù)之一，必須正確掌握。刻度盤與游標盤刻度盤與游標盤中心中心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸分光計的光學系統(tǒng)及調(diào)節(jié)的要求分光計的光學系統(tǒng)及調(diào)節(jié)的要求儀器轉(zhuǎn)軸儀器轉(zhuǎn)軸一同軸一同軸三調(diào)焦三調(diào)焦三垂直三垂直平行光管平行光管望遠鏡望遠鏡目鏡

2、、物鏡、平行光目鏡、物鏡、平行光管管望遠鏡軸線、載物臺、平行光望遠鏡軸線、載物臺、平行光管軸線管軸線vs中心轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)軸載物臺載物臺Step1. Step1. 游標盤游標盤固定不動固定不動Step2. Step2. 望遠鏡望遠鏡 & & 刻度盤刻度盤 轉(zhuǎn)到其中轉(zhuǎn)到其中一條光線的位置一條光線的位置Step3. Step3. 讀數(shù)（左右游標）讀數(shù)（左右游標）Step4. Step4. 重復(fù)重復(fù)2.32.3步讀數(shù)另一光線的步讀數(shù)另一光線的位置參數(shù)位置參數(shù)1左1右2右測什么？測什么？如何測？如何測？2左如何計算？如何計算？1212=-左左位置位置1位置位置2左游標左游標右游標右游標12

3、12=-右右12？用用2個游標，個游標，Why?AOBBAabaabbAABBa偏心差及其處理方法偏心差及其處理方法望遠鏡旋轉(zhuǎn)角度的計算公式望遠鏡旋轉(zhuǎn)角度的計算公式 設(shè)望遠鏡豎直叉絲先對準某條光線，此時，左右兩個游標的設(shè)望遠鏡豎直叉絲先對準某條光線，此時，左右兩個游標的零刻度線分別對準刻度盤上的兩個值（零刻度線分別對準刻度盤上的兩個值（ 1 1左左和和 1 1右右），當望遠鏡），當望遠鏡豎直叉絲對準另一條光線后，左右兩個游標的零刻度線分別對豎直叉絲對準另一條光線后，左右兩個游標的零刻度線分別對準刻度盤上的另兩個值（準刻度盤上的另兩個值（ 2 2左左和和 2 2右右）。）。分光計的讀數(shù)與游標卡尺

4、的讀數(shù)分光計的讀數(shù)與游標卡尺的讀數(shù)類似，如右圖，游標的零刻度線類似，如右圖，游標的零刻度線對準的刻度盤讀數(shù)為對準的刻度盤讀數(shù)為116116o o1515。1左1右2右2左則望遠鏡轉(zhuǎn)過的角度即為則望遠鏡轉(zhuǎn)過的角度即為2|212112右右左左位置位置1位置位置22 2、在計算望遠鏡轉(zhuǎn)過的角度時，要注意游標是否經(jīng)、在計算望遠鏡轉(zhuǎn)過的角度時，要注意游標是否經(jīng)過了刻度盤的過了刻度盤的0 0o o或或360360o o刻度線。若越過，則對旋轉(zhuǎn)角刻度線。若越過，則對旋轉(zhuǎn)角度的計算公式應(yīng)予以修正（思考如何修正）度的計算公式應(yīng)予以修正（思考如何修正）注意事項注意事項1 1、刻度盤上最小刻度為、刻度盤上最小刻度為

5、3030，測量時看清游標零刻度，測量時看清游標零刻度線是否越過刻度盤上線是否越過刻度盤上3030刻度線。刻度線。光柵衍射光路圖光柵衍射光路圖(強度分布強度分布)YI光光柵柵透透鏡鏡屏屏幕幕光柵衍射光路圖光柵衍射光路圖(具體分析具體分析) sindkdsinl 主極大主極大(明條紋明條紋)角位置條件角位置條件, 2 , 1 , 0kk 稱為稱為主極大級數(shù)主極大級數(shù)根據(jù)光柵方程測量光的波長根據(jù)光柵方程測量光的波長, ,或者給定光的波長測量光柵常數(shù)或者給定光的波長測量光柵常數(shù)Pba Lfo光柵方程光柵方程:光柵衍射光路圖光柵衍射光路圖(光譜分布光譜分布)光柵光柵即調(diào)節(jié)光柵平面與平行光管的光軸垂直。其調(diào)節(jié)方法是:先用眼睛直接觀察,轉(zhuǎn)動分光計的刻度盤帶動載物臺,使光柵面與平行光管垂直;然后轉(zhuǎn)動望遠鏡,使望遠鏡中的分劃板上的豎線與平行光管射過來的狹縫像相重合,此時,望遠鏡的光軸與平行光管的光軸一致,隨之擰緊“望遠鏡固定螺絲”(底座右邊)將望遠鏡的位置固定,再仔細轉(zhuǎn)動刻度盤帶動載物臺,并結(jié)合調(diào)節(jié)a1或a2,直到光柵面反射回來的小綠“+”字像位于分劃板上方叉絲交點上。此時,入射光垂直光柵面。隨即擰緊載物臺固定螺絲,